一、电镀与化学镀 电镀与化学镀实验 实验目的 实验o 1、掌握采用恒电流密度法在铜基体上电镀锌的原理和实验技术。 通过实验，学生可以了解电镀的原理和实验技巧，使学生通过实验了解电镀的原理和过程。 了解电镀的原理和工艺。 o 2、了解添加剂、电流密度、镀液pH值对电镀的影响，通过电流效率的计算了解电镀的影响，通过电流效率的计算认识电镀过程中存在的问题。 副作用。 电镀过程中存在的副反应。 o 3.了解化学镀的原理和工艺。 了解化学镀的原理和工艺。 o 电镀：在含有金属离子的溶液中，在电场的作用下，金属离子在阴极获得电子场。
2、在阴极获得电子并被还原，从而沉积在阴极金属基体的表面上，并且被还原，从而沉积在阴极金属基体的表面上。 以镀铜为例，阴极主要反应为： Cu2+(aq) + 2e- Cu(s) 阳极主要反应为： Cu(s) Cu2+(aq) + 2e- 实验原理 实验原理 o 化学镀：以化学镀镍为例，采用镍盐溶液。 在亚磷酸钠的作用下，镍离子被还原为金属镍。 反应过程为：Ni2+ + H2PO2- + H2O HPO32- + 3H+ + Ni。 反应必须发生在催化活性表面上。 （如果反应必须
3、必须发生在催化活性表面（如Fe等金属基材），且需要在较高的温度下（如金属基材），且需要在较高的温度（60T95）下进行反应才能继续进行。 ），反应才能继续进行。 实验原理 实验原理 仪器与试剂 仪器与试剂 o 恒电位仪/检流计、磁力搅拌器、水浴加热检流计、磁力搅拌器、水浴加热装置。 设备。 铜锌焊条、不锈钢片、铜锌焊条、不锈钢片、pH试纸、试纸、KCl、ZnCl2、H3BO3、镀锌添加剂（氯锌、镀锌添加剂（氯锌8号）、#） ，NaOH，盐酸，硫酸镍，次磷酸，盐酸，硫酸镍，次磷酸钠，柠檬酸钠，苹果酸，琥珀酸，乳酸，钠，柠檬酸钠，苹果酸，琥珀酸，乳酸，丙酸。 丙酸.实验步骤 实验步骤 o 1.工作电极的准备：用剪刀剪出工作电极
4、电极准备：用剪刀剪下6片15cm的铜片，用砂纸将铜片的一侧打磨至光亮，然后进行阴极电解脱脂，阳极至光亮。 然后进行阴极电解除油，阳极为不锈钢片。 电压是不锈钢的。 电压25V，时间1分钟左右，铜片为阴极，在电极右侧观察到明显的气泡。 以铜片为阴极，观察电极表面有明显气泡析出。 然后用水将铜片清洗一次，表面沉淀。 然后用一次水将铜片清洗干净，用滤纸吸去表面水分，然后用滤纸在铜片上做记号，吸去表面水分，然后在铜片上划出一个11cm2的待电镀区域。 注意每次电镀的实际面积。 注意，铜片在每个实验中只能使用一次。 计算面积时，铜片只能使用一次。 计算面积时，必须包括铜片的两面。铜片的两面
5.全部纳入计算。 ○2电镀液的制备电镀液的制备按照下式配制。 按下列配方配制100ml镀锌基本液： 镀锌基本液： KCl 200 g/L ZnCl2 60 g/L H3BO3 25 g/L 实验步骤 实验步骤o 3、添加剂对电镀的影响。 添加剂对电镀的影响。 取上述电镀液。 取40毫升上述电镀液于小烧杯中。 在小烧杯中使用它。 使用pH试纸测量溶液的pH值。 并记录，然后插入锌片作为数值并记录，然后插入锌片作为阳极，铜片作为阴极，施加直流电，电镀过程中阳极，铜片作为阴极，施加直流电电流，电镀过程中开启搅拌，调整电流密度开启搅拌介质，调整电流密度为15 mA.cm-2，电镀时间为5分钟，观察铜质
6、检查铜电极表面镀锌层的颜色。 观察铜电极表面镀锌层的颜色和均匀性。 和均匀性。 实验步骤 实验步骤 o 3.添加剂对电镀的影响 添加剂对电镀的影响 然后向上述溶液中加入镀锌添加剂（氯锌） 然后向上述溶液中加入镀锌添加剂（氯锌 8 号）20 mL/L，后溶解均匀后，在铜片上也进行电镀。 电流密度为15 mAcm-2。 电镀时间为5分钟。 观察铜片电极的表面。 镀锌层的颜色和均匀性。 观察铜电极表面镀锌层的颜色和均匀性，并与不含添加剂的上述进行比较。 实验步骤 实验步骤 o 4 电流密度对电镀的影响 电流密度对电镀的影响 添加上述添加剂
7、对于电镀液，将上述添加剂添加到铜板中，并对铜板进行电镀。 电流密度为70 mAcm-2。 电镀时间为5分钟。 观察铜板电极。 将表面锌层放置1分钟，观察铜电极表面锌层的颜色和均匀性。 颜色和均匀度。 实验步骤实验步骤o 5 镀液pH 值对电镀的影响用盐酸将上述溶液的pH 值调节至2，然后在此条件下进行电镀。 然后在这些条件下进行电流密度电镀，电流密度为-2，观察铜片上锌层的颜色以及电镀过程中的现象。 然后将电镀过程中出现的现象添加到上述溶液中。 然后向上述溶液中加入20重量份的NaOH溶液调节溶液的浓度和p
8、当H值为8时，观察溶液的现象，然后在此条件下进行电镀。 电流密度为电镀，电流密度为-2。 观察铜片。 铜片镀锌的颜色及电镀过程中的现象。 镀锌层的颜色和电镀过程中的现象。 实验步骤实验步骤o 6 电流效率的计算： 电流效率的计算：另取40 mL上述锌碱性溶液，放入小烧杯中。 在小烧杯中，添加镀锌添加剂（氯锌）。 添加剂（氯化锌8号）20mL/L，溶解均匀。 取铜工作电极称重并溶解均匀。 取一个铜工作电极并称其质量。 待镀的总面积就是其质量。 待镀的总面积为 2 cm2。 然后将其放入电镀液中。 施加的电流密度进入电镀溶液。 施加的电流密度为15mA。
9. cm-2，电镀时间10分钟，然后取出用蒸馏水冲洗10分钟，然后取出，用蒸馏水冲洗，用热风吹干，称重。 计算、清洗、热风干燥、称重。 计算沉积在沉积物上的Zn的质量，然后将其与理论沉积量进行比较，然后将其与理论沉积量进行比较，从而计算出电流效率。 比较并计算电流效率。 实验步骤 实验步骤 o 7 化学镀镍： 化学镀镍：按下列公式配制化学镀镍液100 mL。 化学镀镍液 30g/L 36g/L 5g/L 14g/L 15g/L 15mL/L 5mL/L 实验步骤 实验步骤
10.o 7 化学镀镍：化学镀镍：取上述溶液40mL于小烧杯中，加入小烧杯中，加热至90度，先加热铁样（如螺丝）。 首先将铁样（如螺丝）进行阴极电解脱脂（条件与铜片相同），然后用5%盐酸溶液浸泡去除。 将表面浸泡在盐酸溶液中，除去表面的锈迹，然后放入溶液中观察实验现象。 蒸发快，因此应补充一次水以维持溶液体积）。 补充一次水以维持溶液体积）。 20分钟后取出，用蒸馏水冲洗，并用热风吹干。 取出，用蒸馏水冲洗并用热风吹干。观察铁样品上的镍镀层
11.分层并记录实验现象。 观察铁样品上的镍镀层并记录实验现象。 实验步骤 实验步骤 注意事项 注意事项 （1）测量前仔细了解仪器的使用方法。 ）测量前仔细了解仪器的使用方法。 （2）电极表面必须清洁、脱脂彻底）电极表面必须清洁，脱脂完成后水膜应浸润金属表面。 最终的水膜应润湿金属表面。 思考问题 思考问题 1 电镀Zn溶液中添加添加剂后，镀层会变得致密、光亮。 根本原因是什么？ 会变得致密有光泽，根本原因是什么？ 2、为什么电镀锌的电流效率比电镀锌低？ 为什么比100低很多？ 分析当前损失？ 多少，分析电流损耗？ 3、塑料件可以直接放入化学镀镍液中电镀吗？ 塑料件可以直接放入化学镀镍液中镀镍吗？ 如果没有，如何在塑料正面镀镍？ 如果不是，在镀镍之前如何对塑料进行预处理？ 提出可行的解决方案。 该材料可以镀镍吗？ 提出可行的解决方案。